rs232_linux-win32_cz1.pdf

K U R S

Programowanie portu szeregowego

w systemach operacyjnych

Linux i Windows, część 1

Umiejętność programowej obsługi interfejsu

RS232 od strony komputera PC jest

dziś istotnym elementem elektronicznego

rzemiosła. W kolejnych częściach niniejszego

kursu piszemy jak w praktyce oprogramować

port szeregowy w środowiskach Linux

i Windows. Wiele miejsca poświęcamy pisaniu

przenośnych aplikacji GUI, które korzystają

z interfejsu szeregowego i zachowują się tak

samo w systemach Windows jak i Linux.

Wszystkie omawiane zagadnienia poparte

są szczegółowo opisanymi praktycznymi

przykładami.

Popularność Linuksa w ostat-

nich latach wyraźnie wzrosła i wie-

le wskazuje na to, że zjawisko to

będzie się z roku na rok nasilać.

Choć dla nas – elektroników – pod-

stawową platformą pozostaje Win-

dows, to powstaje coraz więcej pro-

gramów narzędziowych, kompilato-

rów dla mikrokontrolerów i innych

programów, które używamy w swo-

jej codziennej praktyce. Jednym

z najznamienitszych przykładów jest

słynny kompilator języka C dla mi-

krokontrolerów AVR (AVRGCC), czy

ARM. Być może w najbliższym cza-

sie Linux nie zawojuje zupełnie na-

szego świata, ale z pewnością sta-

nie się w nim bardziej obecny niż

dziś. Gdy elektronik decyduje się

napisać własne oprogramowanie,

to chyba najistotniejszym zagadnie-

niem z jakim musi się uporać sta-

je się oprogramowanie portów kom-

putera PC. W tym kursie bierzemy

pod lupę port szeregowy i patrzy-

my jak obsługuje się go w Linuksie

i pod Windows.

Cel niniejszego kursu jest dwo-

jaki. Po pierwsze, ma on na prak-

tycznych przykładach pokazać jak

można oprogramować port szere-

gowy w Linuksie oraz – niejako

przy okazji – w systemie Windows.

Nie twierdzę przy tym, że omó-

wię wszystkie szczegóły i szczególiki

związane z oprogramowaniem RS232

w każdym z tych systemów. Poka-

żę natomiast w praktyce jak wyko-

rzystać interfejs szeregowy kompu-

tera PC w najbardziej typowych za-

stosowaniach. Drugim istotnym za-

gadnieniem jakie przedstawię jest

pisanie aplikacji przenośnych, któ-

re korzystają z obsługi RS232 i po-

siadają graﬁczny interfejs użytkow-

nika ( GUI – Graphical User Interfa-

ce ). Jest to zagadnienie, które jest

obecnie „na topie” wśród zagad-

nień związanych z tematyką tworze-

nia oprogramowania. Istnieje wyraź-

ny trend, aby pisane aplikacje po-

siadały swoje wersje nie tylko dla

Windows, ale także dla Linuksa

i innych systemów operacyjnych. Po-

winny przy tym, w miarę możliwo-

ści, wyglądać i zachowywać się tak

samo pracując pod kontrolą każdego

z nich. Problem ten omówię w dal-

szych częściach kursu. Pisząc o nim

zachowam kierunek migracji z Win-

dows na Linuksa, gdyż właśnie

Windows pozostaje platformą „bazo-

wą”, w której większość z nas poru-

sza się znacznie sprawniej niż w Li-

nuksie. Innymi słowy, będziemy pi-

sać aplikacje GUI pod Windows ale

tak, aby dały się łatwo przenieść

na Linuksa, a potem je przeniesie-

my. Wszystko to będzie zilustrowa-

ne praktycznymi przykładami. Jed-

nym z nich będzie cyfrowy wolto-

mierz odczytywany przez interfejs

RS232C. Dodatkową korzyścią jaką

otrzymają Czytelnicy będzie przykła-

dowa klasa obsługująca RS232 zaim-

plementowana w języku C++, któ-

ra wystąpi w dwóch wersjach: dla

Windows i dla Linuksa. Klasa ta bę-

dzie miała identyczny interfejs dla

obu tych platform, dzięki czemu bę-

dzie ją można stosować w obu sys-

temach bez konieczności dokonywa-

nia jakichkolwiek zmian w programie

głównym (korzystającym z tej kla-

sy). Jej wykorzystanie będzie możli-

we w każdym środowisku programi-

stycznym zawierającym kompilator

C++, niezależnie od tego czy do

tworzenia GUI wykorzystamy MFC,

Qt, VCL/CLX,

dowolny tool-

kit C++, czy

też jakiekolwiek

inne oprogra-

mowanie.

Porty

w Linuksie

Nie jest

przesadą stwier-

dzenie, że w Li-

nuksie wszyst-

ko jest plikiem.

W istocie, nie-

mal wszystkie

„byty” z jakimi

mamy do czy-

nienia powią-

zane są w ten,

czy inny spo-

sób z jakimś pli-

kiem. Nie ina-

czej jest z por-

tami. Wszyst-

Rys. 1. Typowy cykl

pracy portu szere-

gowego (Linux)

Elektronika Praktyczna 3/2006

K U R S

Tab. 1. Pola struktury termios

Pole

Typ

Opis

trzecie 3 litery – prawa pozosta-

łych użytkowników ( o – other );

gdzie:

r – prawo do czytania ( Read );

w – prawo do pisania ( Write );

x – prawo do wykonywania

( eXecute ).

W nowo zainstalowanym syste-

mie zwykle jest tak, że właściciel

(w tym przypadku root ) ma pełne

prawa pisania i czytania rw– , zaś

zarówno grupa jak i pozostali użyt-

kownicy nie mają żadnych praw –

nie mogą ani pisać do portu, ani

z niego czytać. Sytuacja taka unie-

możliwia oczywiście uruchomienie

jakichkolwiek aplikacji korzystają-

cych z portu szeregowego w try-

bie zwykłego użytkownika. Aby to

zmienić, należy dodać im prawa

pisania i czytania. W tym celu lo-

c_cﬂag unsigned int

Opcje sterowania

c_lﬂag unsigned int

Opcje lokalne (dyscyplina linii)

c_iﬂag unsigned int

Opcje wejścia

c_oﬂag unsigned int

Opcje wyjścia

c_cc

unsigned char*

Tablica znaków specjalnych

c_ispeed unsigned int

Prędkość wejściowa

c_ospeed unsigned int

Prędkość wyjściowa

kie urządzenia zewnętrzne, do któ-

rych zaliczają się porty komputera,

reprezentowane są przez specjalne

pliki urządzeń znajdujące się w ka-

talogu /dev . Plików tych jest bardzo

dużo, ale nas interesuje tylko kilka

z nich. Przykładowo – porty rów-

noległe (o ile jest ich więcej niż

jeden, co się właściwie nie zda-

rza) reprezentowane są przez pliki

/dev/lp0 , /dev/lp1 itd.. Jeśli posiada-

my tylko jeden port równoległy, to

związany jest z nim plik /dev/lp0

(oczywiście przyporządkowanie to

może być zmienione). W przypadku

portów szeregowych domyślne przy-

porządkowanie jest następujące:

Oznacza to, że dostęp do reprezen-

towanego przez ten plik urządzenia

odbywa się „znak po znaku”, czy-

li „bajt po bajcie”. Następne 9 zna-

ków określa prawa dostępu, co ob-

jaśniono poniżej:

pierwsze 3 litery – prawa wła-

ściciela pliku ( u – user );

drugie 3 litery – prawa grupy

( g – group );

List. 1. Przykład otwarcia portu ttyS0

//**********************************************************

// Port ttyS0 (COM1) opening example

// Returns: 0 when error occured

// 1 when everything OK

//**********************************************************

#include <unistd.h>

#include <fcntl.h>

#include <termios.h>

#include <errno.h>

COM1 (adres 0x3f8) – plik /dev/

ttyS0

COM2 (adres 0x2f8) – plik /dev/

ttyS1

COM3 (adres 0x3e8) – plik /dev/

ttyS2

COM4 (adres 0x2e8) – plik /dev/

ttyS3

//File descriptor

int fd;

int Open(void)

{

fd=open(„/dev/ttyS0”, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);

if (fd<0)

{

//Opening error

return 0;

}

else

{

//Here port conﬁguration

//...

}

return 1;

}

W niektórych starszych dystry-

bucjach Linuksa noszą one nazwy

cua0...cua3.

Aby dowiedzieć się o nich wię-

cej, przejdźmy do katalogu /dev

(komenda cd /dev z dowolnej loka-

cji) i wpiszmy ls ttyS0 –l . Komenda

ta pokaże nam podstawowe właści-

wości pliku ttyS0 . Oto przykładowy

wynik jej działania:

List. 2. Ogólny schemat konfiguracji portu szeregowego

//Copy of termios structure

struct termios options;

//Getting the current settings for the port

tcgetattr(fd, &options);

crw–rw–rw– 1 root uucp 4,

64 kwi 14 2001 ttyS0

//Setting baudrate (19200 for example)

cfsetispeed(&options, B19200);

cfsetospeed(&options, B19200);

Spójrzmy na pierwsze pole z le-

wej określające rodzaj pliku i prawa

dostępu do niego. Litera c wskazu-

je, że jest to plik znakowy ( char ).

//Modifying c_cﬂag by bitwise OR and AND

options.c_cﬂag &= ...;

options.c_cﬂag |= ...;

//Modifying c_lﬂag by bitwise OR and AND

options.c_lﬂag &= ...;

options.c_lﬂag |= ...;

Tab. 2. Opcje funkcji tcsetattr

Opcja Opis

TCSANOW Dokonaj zmiany natychmiast

//Modifying c_iﬂag by bitwise OR and AND

options.c_iﬂag &= ...;

options.c_iﬂag |= ...;

//Modifying c_oﬂag by bitwise OR and AND

options.c_oﬂag &= ...;

options.c_oﬂag |= ...;

TCSADRAIN

Dokonaj zmiany po zakończeniu

transmisji danych

TCSAFLUSH

Wyczyść ( ﬂush ) bufory wej-

ściowy i wyjściowy, po czym

dokonaj zmiany

//Setting the new settings for the port immediately

tcsetattr(fd, TCSANOW, &options);

Elektronika Praktyczna 3/2006

K U R S

Tab. 3. Predeﬁniowane stałe dla

pola c_cﬂag

Stała Opis

Tab. 4. Predeﬁniowane stałe dla pola c_lﬂag

Stała Opis

ISIG Włącz wysyłanie sygnałów SIGINTR, SIGSUSP, SIGDSUSP i SIGQUIT

ICANON Flaga włączona: canonical input

Flaga wyłączona: raw input

XCASE Mapuj wielkie litery na małe (przestarzała)

ECHO Włącz wysyłanie odebranych znaków (echo)

ECHOE Po odebraniu znaku kasowania (erase) wyślij kombinację znaków BS-SP-BS.

ECHOK Wyślij znak NL (0x0A) po odebraniu znaku kasowania wiersza (kill)

ECHONL Odsyłaj znak NL (echo)

NOFLSH Wyłącz czyszczenie bufora wejściowego po przerwaniu lub odebraniu znaku przery-

wającego quit

IEXTEN Włącz rozszerzone funkcje portu (dot. dyscypliny linii)

ECHOCTL Odsyłaj znaki kontrolne (echo) jako kombinację ^znak

ECHOPRT Poprzedź usuwane znaki znakiem \\ (backslash)

ECHOKE Echem znaku kasowania wiersza jest odpowiednia kombinacja znaków SP i BS

Maska bitowa dla bitów określają-

cych prędkość (obecnie używanie

niezalecane)

B0 0 bodów (wyłącz DTR)

B50 50 bodów

B75 75 bodów

B110 110 bodów

B134 134 body

B150 150 bodów

B200 200 bodów

B300 300 bodów

B600 600 bodów

B1200 1200 bodów

B1800 1800 bodów

B2400 2400 bodów

B4800 4800 bodów

B9600 9600 bodów

B19200 19200 bodów

B38400 38400 bodów

B57600 57600 bodów

B76800 76800 bodów

B115200 115200 bodów

EXTA Zewnętrzny zegar taktujący

EXTB Zewnętrzny zegar taktujący

CSIZE Maska bitowa dla bitów określają-

cych liczbę bitów danych

CS5 5 bitów danych

CS6 6 bitów danych

CS7 7 bitów danych

CS8 8 bitów danych

CSTOPB Flaga włączona: 2 bity stopu

Flaga wyłączona: 1 bit stopu

CREAD Włącz odbiornik

PARENB Włącz kontrolę parzystości

Tab. 5. Predeﬁniowane stałe dla pola c_iﬂag

Stała Opis

INPCK Włącz kontrolę parzystości

IGNPAR Ignoruj błędy parzystości

PARMRK Zaznaczaj błędy parzystości

ISTRIP Zeruj bit parzystości (po kontroli parzystości)

IXON Włącz programową kontrolę przepływu (wychodzącą)

IXOFF Włącz programową kontrolę przepływu (wchodzącą)

IXANY Dowolny znak (nie tylko VSTART) włącza przepływ danych

IGNBRK Ignoruj znak przerwania

BRKINT Wyślij sygnał SIGINT gdy odebrano znak przerwania

INLCR Mapuj znak NL (0x0A) na CR (0x0D)

IGNCR Ignoruj znak CR

ICRNL Mapuj znak CR na NL

IUCLC Mapuj wielkie litery na małe (jeśli ustawiona ﬂaga IEXTEN w c_lﬂag)

IMAXBEL Włącz sygnał dźwiękowy (bell) przy przepełnieniu bufora wejściowego

cze wiedzieć, co można z nimi ro-

bić, czyli jakie operacje wykonywa-

ne są na tych plikach w celu reali-

zacji transmisji pomiędzy PC, a do-

łączonym do niego urządzeniem. Na

rys. 1 przedstawiono typowy cykl

pracy portu szeregowego. Wyróż-

niłem na nim cztery główne fazy

pracy oraz związane z nimi słowa

kluczowe – nazwy funkcji, struktur

itp. Fazy te są następujące:

1. Otwarcie portu

Otwarcie portu równoznaczne

jest z otworzeniem pliku ttySx

do pisania i/lub czytania. My

rozważymy jedynie sytuacje,

w których port otwarty jest za-

równo do czytania jak i do pisa-

nia (transmisja dwukierunkowa).

2. Konﬁguracja portu

Jest to niezwykle istotna faza

pracy z interfejsem szeregowym.

Tutaj konﬁgurujemy port tak,

aby spełniał wymagania jakie

nakłada na niego nasza aplika-

cja. Trzeba zaznaczyć, że w Li-

nuksie istnieje ogromna liczba

opcji konﬁguracji, aod ich pra-

widłowego wybrania zależy po-

prawność pracy pisanego opro-

gramowania. W tej części kursu

omówię najistotniejsze z nich.

3. Używanie portu (pisanie, czyta-

nie, funkcje specjalne itp.)

W fazie „używania portu” realizu-

je się komunikację PC z urządze-

niem zewnętrznym, czyli proto-

kół komunikacyjny. Program po-

zostaje w tej fazie przez niemal

cały czas działania aplikacji.

4. Zamknięcie portu

Równoznaczne z zamknięciem

pliku ttySx.

PARODD

Flaga włączona: odd parity

Flaga wyłączona: even parity

HUPCL

Wystaw 0 na DTR przy zamknię-

ciu przez ostatni proces

CLOCAL

Linia lokalna – nie można zmienić

aktualnego właściciela portu

CNEW_

RTSCTS

CRTSCTS

Włącz sprzętową kontrolę przepły-

wu (hardware ﬂow control)

gujemy się jako root (poleceniem

su ), po czym będąc w katalogu /dev

wpisujemy:

chmod go+rw ttyS0

Otwieranie portu

Port szeregowy, podobnie jak

każdy inny plik, może być otworzo-

ny za pomocą funkcji open . Przyj-

muje ona dwa argumenty:

– pierwszy argument zawiera peł-

ną ścieżkę dostępu do pliku

portu (w przypadku portu COM1

będzie to /dev/ttyS0 ),

– drugi argument określa opcje

otwierania portu, które można

zmieniać wykorzystując predeﬁ-

niowane maski bitowe.

Wartością zwracaną jest deskryp-

Komenda ta dodaje prawa pi-

sania do portu i czytania z niego

wszystkim użytkownikom. Dopie-

ro teraz można uruchamiać progra-

my używające RS232, także w try-

bie zwykłego użytkownika.

Cykl pracy portu szeregowego

Wiemy już z grubsza jak w sys-

temie plików Linuksa reprezentowa-

ne są porty szeregowe. Trzeba jesz-

Elektronika Praktyczna 3/2006

CBAUD

K U R S

List. 3. Pobranie liczby bajtów pozo-

stających w buforze wejściowym

//**********************************

// Getting number of bytes

// available in inpu queue

//**********************************

#include <unistd.h>

#include <termios.h>

Tab. 6. Predeﬁniowane stałe dla pola c_oﬂag

Stała Opis

OPOST Przetwarzaj znaki przed wysłaniem

(Sposób przetwarzania określają pozostałe poniższe stałe. Są one ignorowane

gdy ﬂaga OPOST nie jest ustawiona)

OLCUC Mapuj małe litery na wielkie

ONLCR Mapuj znak NL (0x0A) na parę CR-NL (0x0D-0x0A)

OCRNL Mapuj znak CR na znak NL

ONLRET Włączona: znak NL powoduje automatyczny powrót karetki

NLDLY Maska bitowa dla opóźnienia przy przejściu do nowego wiersza

(przestarzałe)

NL0 Brak opóźnienia

NL1 Odczekaj 100 ms po przejściu do nowej linii

CRDLY Maska bitowa dla ﬂag CR0...CR3 – opcji opóźnień przy powrocie karetki

(przestarzałe)

CR0 Brak opóźnienia dla znaku CR

CR1 Opóźnienie po znaku CR zależy od aktualnej pozycji w kolumnie

CR2 Odczekaj 100 ms po wysłaniu znaku CR

CR3 Odczekaj 150 ms po wysłaniu znaku CR

TABDLY Maska bitowa dla ﬂag TAB0...TAB3 – opcji opóźnień po znaku tabulacji

(przestarzałe)

TAB0 Brak opóźnienia

TAB1 Opóźnienie po znaku TAB zależy od aktualnej pozycji w kolumnie

TAB2 Odczekaj 100 ms po wysłaniu znaku TAB

TAB3 Rozszerz znaki tabulacji do znaków spacji (SP)

BSDLY Maska bitowa dla ﬂag BS0...BS3 – opcji opóźnień po znaku backspace (BS)

(przestarzałe)

//File descriptor

int fd;

//Bytes available in input queue

int bytes;

//Get the number of bytes available

ioctl(fd, FIONREAD, &bytes);

tor pliku portu, który później (przy

czytaniu lub pisaniu) służy jako jego

identyﬁkator. Jeśli otwarcie przebie-

gło pomyślnie deskryptor ma war-

tość dodatnią. W przypadku błędu

otwarcia, którym może być brak od-

powiednich praw dostępu lub uży-

wanie portu przez inną aplikację,

funkcja open zwraca wartość mniej-

szą od 0. Przykład jej użycia znaj-

duje się na list. 1 . Znaczenie wyko-

rzystanych opcji jest następujące:

O_RDWR – otwarcie portu do

czytania i do pisania;

O_NOCTTY – nie ustawienie tej

opcji sprawi, że inne urządzenia

mogą mieć wpływ na pracę otwie-

ranego portu;

O_NDELAY – ustawienie tej ﬂa-

gi oznacza, że program nie reaguje

na stan linii DCD. Nie ustawienie

tej ﬂagi spowoduje, że program bę-

dzie uśpiony dopóki linia DCD nie

osiągnie stanu logicznego 0 ( space ).

W typowych zastosowaniach

otwieranie portu z innymi ustawie-

niami nie ma większego sensu. Nie

będziemy więc szczegółowo analizo-

wać znaczenia innych opcji. Oczy-

wiście, jeśli ktoś miałby potrzebę

skorzystania z nich (i wiedziałby co

robi), może ich użyć.

BS0

Brak opóźnienia

BS1

Odczekaj 50 ms po wysłaniu znaku BS

VTDLY

Maska bitowa dla ﬂag VT0...VT3 – opcji opóźnień po znaku VT

(przestarzałe)

VT0

Brak opóźnienia

VT1

Odczekaj 2 s po wysłaniu znaku BS

FFDLY

Maska bitowa dla ﬂag VT0...VT3 – opcji opóźnień po znaku 0xFF

(przestarzałe)

FF0

Brak opóźnienia

FF1

Odczekaj 2 s po wysłaniu znaku 0xFF

Tab. 7. Tablica znaków specjalnych c_cc (* – patrz opis)

Stała Opis

Kombinacja przycisków

VINTR Przerwanie (interrupt)

CTRL-C

VQUIT Koniec (quit)

CTRL-Z

VERASE Kasuj znak (erase)

Backspace (BS)

VKILL kasuj linię

CTRL-U

VEOF Koniec linii

CTRL-D

VEOL Koniec linii – powrót karetki

Konﬁguracjaportu

Gdy port szeregowy jest otwarty

należy go odpowiednio skonﬁguro-

wać. Sterownik linuksowy zapewnia

nam ogromną liczbę opcji, z któ-

rych duża część służy do tego, aby

ułatwić używanie RS232 do przesy-

łania danych w sposób zorientowa-

ny liniowo (przydatne na przykład

w komunikacji z drukarkami). Dla

nas takie działanie jest niepożądane

– chcemy mieć pełną kontrolę nad

tym co wysyłamy, a także chcemy

mieć pewność, że to co odczytu-

jemy z bufora wejściowego jest na-

prawdę tym co zostało odebrane łą-

czem szeregowym. Na przykład, nie

VEOL2 Nowa linia

VMIN Minimalna liczba bajtów do odczytania*

VSTART Wznów transmisję

CTRL-Q (XON)

VSTOP Wstrzymaj transmisję

CTRL-S (XOFF)

VTIME

Czas oczekiwania na blok danych (wyrażony w dziesiątych

częściach sekundy)*

zależy nam na tym, aby sterownik

ignorował znak powrotu karetki CR

(0x0D), gdyż dla nas może to być

istotna dana pomiarowa. Podobnie

nie chcemy, aby mapował małe li-

tery na wielkie i odwrotnie. Kolejną

przyczyną, dla której nie skorzysta-

my z większości opcji jakie zapew-

nia nam Linux jest fakt, że nie są

one dostępne pod Windows i jako

takie tylko przeszkadzałyby w prze-

noszeniu aplikacji okienkowych

z systemu Windows do Linuksa.

Obowiązuje tu oczywiście ta sama

zasada co przy otwieraniu portu –

kto chce może z nich skorzystać.

Konﬁguracja portu odbywa się

poprzez modyﬁkowanie zawartości

pól struktury termios . Jest to struk-

tura zdeﬁniowana wpliku termios.h

Elektronika Praktyczna 3/2006

K U R S

Tab. 8. Wartości parametru cmd funkcji ioctl

Jeśli tego nie zrobimy, to pomi-

mo, że nie włączyliśmy tych opcji

może się zdarzyć, że nasza apli-

kacja zacznie wykazywać takie ce-

chy! Wystarczy, że wcześniej uży-

wana była aplikacja, która je włą-

czyła. Znaczenie stałych użytych

w powyższej instrukcji przedstawię

za chwilę.

Po drugie – nie wolno zmieniać

pól struktury termios poprzez bez-

pośrednie przypisanie pewnej war-

tości, na przykład takiej

Funkcja POSIX

(options – struktura termios)

TCGETS Pobranie aktualnych ustawień portu tcgetattr

TCSETS Ustaw nowe ustawienia portu natychmiast tcsetattr(fd, TCSANOW, &options)

TCSETSF

Wyczyść (ﬂush) bufory wejściowy i wyjścio-

wy po czym ustaw nowe ustawienia portu

tcsetattr(fd, TCSAFLUSH,

&options)

TCSETSW

Poczekaj na opróżnienie buforów wejściowego

i wyjściowego po czym ustaw nowe ustawie-

nia portu

tcsetattr(fd, TCSADRAIN, &options)

TCSBRK Wystaw sygnał break na zadany czas tcsendbreak, tcdrain

TCXONC Konﬁguracja programowej kontroli przepływu tcﬂow

TCFLSH

Przepłukanie bufora wejściowego i/lub wyj-

ściowego

tcﬂush

options.c_iﬂag = 0;

TIOCMGET Pobranie stanu linii sterujących

TIOCMSET Zmiana stanu linii sterujących

Postępowanie takie może być

bardzo szkodliwe, gdyż inne apli-

kacje mogą korzystać z pewnych

opcji, których my nie powinniśmy

zmieniać.

Gdy już dokonamy wszystkich

niezbędnych zmian w zmiennej

options należy wpisać je do wła-

ściwej struktury termios w systemie.

Służy do tego funkcja tcsetattr , któ-

ra oprócz deskryptora pliku i adresu

zmodyﬁkowanej kopii termios przyj-

muje dodatkowy argument określa-

jący sposób jej działania. Możliwe

wartości tego argumentu przedsta-

wiono w tab. 2 .

Zauważmy, że ustawienie prędko-

ści transmisji (co ciekawe – osobno

dla nadajnika i odbiornika) nie od-

bywa się poprzez odpowiednie ope-

racje logiczne OR, lecz za pomocą

funkcji cfsetispeed i cfsetospeed . Ro-

bimy tak dlatego, że starsze wer-

sje systemów umieszczały informa-

cję o prędkości w polu c_cﬂag (patrz

następny punkt), zaś nowe umiesz-

czają ją w polach c_ispeed i c_ospe-

ed struktury termios . Użycie cfse-

tispeed i cfsetospeed uwalnia nas od

zastanawiania się nad tym, gdzie

w istocie informacje te się znajdują.

FIONREAD

Pobranie liczby bajtów znajdujących się w

buforze wejściowym (jeszcze nie odczytanych)

i odpowiada za przechowywanie in-

formacji konﬁguracyjnych związa-

nych z urządzeniami terminalowy-

mi. Zawiera ona kilkadziesiąt ﬂag,

które można modyﬁkować za po-

mocą specjalnych masek bitowych

i w ten sposób zmieniać ustawienia

portu szeregowego. Możemy decydo-

wać czy i jak dane wejściowe i wyj-

ściowe mają być przetwarzane, włą-

czać i wyłączać odbiornik i tak da-

lej. Struktura termios zawiera 7 pól

wymienionych w tab. 1 .

Ogólny schemat modyﬁkacji ter-

mios przedstawiony jest na list. 2 .

Modyﬁkacja polega na skopiowaniu

zawartości tej struktury do pewnej

zmiennej, stosownej modyﬁkacji tej

zmiennej, a następnie na skopiowa-

niu jej zawartości z powrotem do

struktury termios . W pierwszej kolej-

ności deklarujemy zmienną options

typu struct termios . Następnie po-

bieramy aktualne ustawienia por-

tu za pomocą funkcji tcgetattr , któ-

ra oprócz adresu zmiennej options

przyjmuje deskryptor pliku portu

zwrócony wcześniej przez funkcję

open . Teraz zmienna options zawie-

ra kopię aktualnej struktury termios

systemu. Możemy dowolnie mody-

ﬁkować tę kopię (jej pola) poprzez

bitowe operacje OR i AND z odpo-

wiednimi stałymi charakterystyczny-

mi dla poszczególnych pól struk-

tury termios (omówię je za chwi-

lę). Wykonanie operacji OR ze sta-

łą oznacza włączenie odpowiadają-

cej jej opcji, zaś wykonanie operacji

AND z negacją tej stałej – wyłącze-

nie. Należy przy tym pamiętać, że:

Po pierwsze – nie wystarczy

nie włączyć jakiejś opcji przez OR,

aby nie była ona włączona! Nale-

ży ją w tym celu wyłączyć opera-

cją AND! Wynika to stąd, że struk-

tura termios dla danego portu jest

wspólna dla wszystkich aplikacji.

Przykładowo, jeśli nie chcemy aby

nasz program korzystał z mapowa-

nia znaku CR (0x0D) na znak NL

(0x0A) i odwrotnie, to musimy ko-

niecznie wyłączyć te funkcje pisząc

options.c_iﬂag & =~(ICRNL |

INLCR);

List. 4. Odczyt i modyfikacja stanu linii sterujących portu

//*******************************************

// Getting and setting the control signals

//*******************************************

#include <unistd.h>

#include <termios.h>

Konﬁguracja:polec_cﬂag

– opcje sterowania

Zawartość pola c_cﬂag kontro-

luje liczbę bitów danych w ramce

RS232, steruje kontrolą parzystości,

określa liczbę bitów stopu oraz po-

//File descriprot

int fd;

Tab. 9. Stałe określające stan linii

sterujących portu

Stała Opis

TIOCM_DTR Sterowanie stanem DTR

TIOCM_RTS Sterowanie stanem RTS

TIOCM_CTS Sterowanie stanem CTS

TIOCM_CAR Sterowanie stanem DCD

TIOCM_CD Synonim dla TIOCM_CAR

TIOCM_DSR Sterowanie stanem DSR

//Variable for holding the control signals

int status;

//Getting the control signals

ioctl(fd, TIOCMGET, &status);

// Setting the control signals

// - logic 0 to DTR

ioctl(fd, TIOCMGET, &status);

status &= ~TIOCM_DTR;

ioctl(fd, TIOCMSET, &status);

Elektronika Praktyczna 3/2006

Wartość Opis

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: